Matériaux pour l'énergie : batteries, PAC, réservoir hydrogène, photovoltaïque
MTX116
Objectifs pédagogiques :
Ce cours a pour but de fournir une compréhension approfondie des matériaux utilisés dans les technologies de production, de conversion, de stockage et de transport de l'énergie. L'accent est mis sur les relations entre la structure, les propriétés et les performances des matériaux dans un contexte de transition énergétique et de développement durable.
Public et conditions d'accès :
Niveau bac +3 scientifique ou technique.
Cet enseignement est une composante du cycle de formation Diplôme d'ingénieur Matériaux. Des connaissances en electrochimie ainsi que sur les grandes familles de matériaux industriels sont conseillées.
Compétences :
- Identifier les matériaux utilisés dans les technologies énergétiques.
- Proposer des solutions techniques adaptées : être capable de recommander un matériau ou une combinaison de matériaux pour une application énergétique donnée.
Méthodes de validation :
Examen final
Contenu de la formation :
- Introduction générale : Enjeux énergétiques actuels, rôle des matériaux dans la transition énergétique, panorama des technologies (batteries, photovoltaïque, hydrogène, etc.).
- Matériaux pour le photovoltaïque : silicium cristallin, couches minces (CIGS, CdTe), pérovskites et technologies émergentes, Encapsulation et durabilité.
- Matériaux pour les batteries : Batteries Li-ion : électrodes (LiCoO₂, graphite, LFP), électrolytes ; nouvelles générations (batteries solides, Na-ion, Zn-air), mise en œuvre et recyclage des batteries.
- Matériaux pour le stockage électrochimique de l'hydrogène : électrolyseurs (catalyseurs, membranes échangeuses de protons, stockage solide de l'hydrogène (hydrures métalliques, matériaux poreux), Piles à combustible (matériaux pour les électrodes et membranes).
Bibliographie :
- Salim, Nisa, and Sabu Thomas, Taylor & Francis Limited, 2024.: Materials for Energy Production, Conversion, and Storage
- Bandarenka, Aliaksandr S. , CRC Press, 2022.: Energy materials: a short introduction to functional materials for energy conversion and storage.
Cette UE apparaît dans les diplômes et certificats suivants :
- CYC9300A : Diplôme d'ingénieur Spécialité Matériaux
